Åndedrettsvern tilordnet beskyttelsesfaktorer - Respirator assigned protection factors

Eksempel på måling av respiratorens effektivitet (på arbeidsplassen). Beskrivelse: (1) personlig prøvetakingspumpe, (2) kassetten og filteret for å bestemme konsentrasjonen (i pustesonen), (3) prøvetakingslinjen (fra pustesonen), (4) kassetten og filteret til bestem konsentrasjonen (under en maske), og (5) prøvetakingslinjen (fra masken).

De åndedrettsvern (Rpd) kan beskytte arbeiderne kun hvis de beskyttende egenskaper er tilstrekkelig til forholdene i den arbeidsplassen . Derfor har spesialister utviklet kriterier for valg av riktige, tilstrekkelige åndedrettsvern, inkludert de tildelte beskyttelsesfaktorene (APF) - reduksjonen av konsentrasjonen av skadelige stoffer i innåndingsluften, som (forventes) skal leveres med rettidig og riktig bruk av et sertifisert åndedrettsvern av visse typer ( design ) av lærde og opplærte arbeidere (etter individuelt valg med tettsittende maske og passformstesting ), når arbeidsgiver utfører et effektivt åndedrettsvernprogram.

Bakgrunn

Self Containing Breathing Apparatus (SCBA) med trykkbehov for lufttilførsel i helmasken. Dette er den mest pålitelige RPD -typen, APF = 10000

De forskjellige metodene for beskyttelse mot luftforurensning og deres effektivitet

Ufullkommenhet av teknologiske prosesser , maskiner og annet utstyr kan føre til luftforurensning med skadelige stoffer på arbeidsplassen . Beskyttelse av arbeidstakernes helse i denne situasjonen kan oppnås på forskjellige måter, listet nedenfor for å redusere effektiviteten:

Levert luftrespirator (SAR) med pusteapparat (for evakuering ved mulige forstyrrelser i tilførsel av luft gjennom slangen) med trykk-etterspurt luftforsyningsmodus i helmasken. Dette er en av de mest pålitelige RPD -typene, APF = 1000

Hvis bruken av disse metodene er umulig, eller hvis bruken av dem ikke reduserte konsentrasjonen av skadelige stoffer til en sikker verdi , må arbeidstakere bruke åndedrettsvern. Disse respiratorene må være tilstrekkelig effektive, og de skal tilsvare kjente eller forventede forhold på arbeidsplassen. Imidlertid anses den eneste avhengigheten av personlig verneutstyr for personell som det minst effektive middelet for å kontrollere farer , blant annet av: ikke bruk av åndedrettsvern i forurenset atmosfære; lekkasje av ufiltrert luft gjennom hullene mellom masken og ansiktet; og forsinket utskifting av gasspatroner .

Effektiviteten til respiratorer med forskjellige design

Forskjellige termer kan brukes for å beskrive beskyttelsesegenskapene til åndedrettsvern:

• Penetrasjon = (konsentrasjonen av skadelige stoffer under maske) / (konsentrasjon utenfor masken);
• Effektivitet = ( (konsentrasjon utenfor masken) - (konsentrasjonen av skadelige stoffer under maske) ) / (konsentrasjon utenfor masken) = 1 - Penetrasjon;
• Beskyttelsesfaktor (PF) = (konsentrasjonen av skadelige stoffer på utsiden av masken) / (konsentrasjon under maske) = 1 / Penetrasjon.

Begrepet "Protection Factor PF" har blitt brukt i USA, og begrepet "Penetration" ble brukt i den sovjetiske litteraturen fra 1960 -tallet.

I første halvdel av 1900 -tallet målte eksperter beskyttelsesegenskapene til respiratorer i laboratoriene. De brukte forskjellige kontrollstoffer ( argon , halogenert hydrokarbondamp, aerosoler av natriumklorid og oljetåke, fluoroforer , dioktylftalat og andre, og de målte konsentrasjonene under masken og ytre masker (samtidig). Forholdet mellom de målte konsentrasjonene er en indikator på de beskyttende egenskapene til forskjellige typer åndedrettsvern. Disse målingene viste at hvis effektiviteten til filtre er tilstrekkelig høy, blir hullene mellom masken og ansiktet den viktigste måten å trenge inn luftforurensning under masken, i på samme måte som på en kald dag, vil en person som har en varm jakke og bukser miste mesteparten av varmen gjennom hodet og ekstremitetene.

Arbeidsplass PF for filtrerende ansikt, målt i sanntid med to optiske støvmålere. Støvkonsentrasjonen i ansiktet endres dusinvis av ganger i løpet av minutter på grunn av endringer i størrelsen på hullene mellom maske og ansikt. Kilde

Formen og størrelsen på disse hullene er ikke konstant, og avhenger av mange faktorer (graden av tilpasning av masken til ansiktet - etter form og størrelse; riktig påføring av masken; masken glir i ansiktet under arbeidet på grunn av utførelse forskjellige bevegelser; utformingen av masken). Respiratorens PF kan endres dusinvis av ganger i løpet av flere minutter; og de to gjennomsnittlige PF ( som ble målt for den samme arbeideren på en dag, for eksempel - før og etter lunsjpausen ) kan variere med mer enn 12 000 ganger.

Eksperter mente at måling av beskyttelsesfaktorer i laboratoriet gjør at de kan evaluere, forutsi RPD -effektiviteten på arbeidsforholdene korrekt. Men etter å ha oppdaget tilfeller av overdreven skadelig eksponering for ansatte som brukte respiratorer av høy kvalitet med HEPA -partikkelfiltre i atomindustrien i USA, endret ekspertene mening. Det er utført studier for å måle beskyttelsesfaktorene for de forskjellige respiratorene - ikke bare i laboratoriene, men også på arbeidsplassene . Dusinvis av slike feltstudier har vist at ytelsen til brukbart åndedrettsvern på arbeidsplassene kan være betydelig mindre enn under laboratorieforhold. Derfor er bruken av laboratorieresultater for å vurdere den virkelige effektiviteten feil; og kan føre til feil valg av slike åndedrettsvern som ikke pålitelig kan beskytte arbeidstakere.

Terminologi for å beskrive de forskjellige PF, og metodene for utvikling av APF

Ekspertene brukte resultatene av målinger ved laboratoriene og på arbeidsplassene for å utvikle en mer fullstendig terminologi for beskrivelse av respiratorens ytelse; og denne terminologien er blitt brukt offisielt, og i utarbeidelsen av forskningsresultater for publisering. Spesialister begynte å bruke forskjellige begreper for å beskrive beskyttelsesfaktorene, som ble målt på arbeidsplasser med kontinuerlig bruk av respiratorer; og målt på arbeidsplassen når arbeiderne brukte respiratorer periodisk; målt ikke på arbeidsplassen mens passformstesting ; målt i laboratoriene under simulering arbeidsplassens forhold; og for beskyttelsesfaktorene, som kan forventes ( i de fleste tilfeller ) når arbeiderne brukte respiratorene på arbeidsplassen.

Diagrammet viser 92 verdier for Workplace PFs for PAPRs med løstsittende ansiktsstykker (hette eller hjelm). Etter dem ble de tildelte beskyttelsesfaktorene for slike PAPR redusert fra 1000 til 25 (USA) og til 40 (Storbritannia)

En signifikant forskjell mellom respiratorens ytelse i laboratoriene sammenlignet med effektiviteten på arbeidsplassene som ikke har lov til å bruke laboratorieresultatene for å forutsi graden av beskyttelse som tilbys i praksis. Og ustabilitet av åndedrettsvernets beskyttende egenskaper (for samme RPD -design og under de samme bruksforholdene) forhindret evaluering av effektiviteten. For å løse disse problemene foreslo forskere Donald Campbell og Steven Lenhart å bruke resultatene av målinger av Workplace PF-verdier for utvikling av tildelte ( forventet i praksis ) PF-verdier (APF) - som det nedre 95% konfidensintervallet for WPF-verdier. Resultatene av målinger av WPF har blitt brukt i utviklingen av APF av ANSI (for anbefalt standard, det er ikke obligatorisk). Det samme ble gjort under utviklingen av APF av OSHA (i utviklingen av standarden, det er obligatorisk for arbeidsgiveren).

Utvikling av APF -verdier for de forskjellige respirator -typene

Resultater av målinger av WPF i USA og Storbritannia ble grunnlaget for utviklingen av APF for britisk standard og for engelsk versjon av EU -standard. I noen tilfeller var det ingen informasjon om effektiviteten for respiratorer av spesifikk design (type) på arbeidsplassen. Dette skyldes det faktum at måling av PF på arbeidsplassen er svært vanskelig, tidkrevende og kostbart arbeid, som ble utført ikke så ofte. For denne typen respiratorer brukte eksperter resultatene av WPF -målinger av andre typer respiratorer, som er like. For eksempel ble effektiviteten til luftforsynte åndedrettsvern (SAR, med slange) ansett som lik effektiviteten til drevet luftrensende åndedrettsvern (PAPR), hvis de har samme ansiktsstykker og samme lufttilførselsmodus. Til slutt, i fravær av denne informasjonen, kunne spesialister bruke resultatene av simulerte WPF -målinger; eller estimater av kompetente eksperter.

Korrigering av tildelte PF-verdier

Måling av beskyttelsesfaktorer på arbeidsplassen avslørte overraskende lav effektivitet ved noen design av respiratorer, og at resultatene har ført til en kraftig innstramning av kravene til påføringsgrenser for respiratorer av slike design.

PAPR med hette. APF gikk ned fra 1000 til 25 etter PF -studier på arbeidsplassene

• PAPR med hjelmer eller hetter

I en studie fra 1984 av Myers et al., Viste WPF-målingene for Powered Air Purifying Respirators (PAPR) med hjelmer (som ikke er tettsittende i ansiktet) at inntrengning av skadelige stoffer i innåndingsluften kan være svært høy ( PF = 28 og 42 for to modeller). Dette kom som en overraskelse, siden tidligere studier i laboratoriet viste at strømmen av ren filtrert luft fra innsiden til utsiden av hjelmen forhindrer inntrengning av skadelige stoffer under hjelmen (PF> 1000). Ytterligere studier, fra 1986 og 1981, stemte overens med resultatet fra Myers et al. Studie fra 1986: minimumsverdiene for arbeidsfaktorene for to respiratormodeller var 31 og 23; og lekkasje av ufiltrert luft oppnådde i noen tilfeller 16% i vindtunnel ved 2 m/s lufthastighet

Derfor var bruken av slike RPD -typer begrenset med 25 PEL i USA og 40 OEL i Storbritannia.

Resultater av måling av respirator Workplace Protection Factors (WPF). Kilde

Negativt trykk helmaske. APF gikk ned fra 900 til 40 etter PF -studier på arbeidsplassen

• Negativt trykk helmasker

Måling av beskyttelsesfaktorer for undertrykk helmasker med høyeffektive filtre i laboratoriet avslørte en risiko for reduksjon i beskyttende egenskaper til små verdier. Derfor har bruken av slike åndedrettsvern vært begrenset til verdiene 50 eller 100 PEL i USA. Ekspertene i Storbritannia mente imidlertid at kvaliteten på maskene deres er høyere enn amerikanske masker, og fikk lov til å bruke opptil 900 OEL. Men studien viste at verdien av beskyttelsesfaktoren> 900 er oppnådd i praksis sjelden. Minste beskyttelsesfaktorer for 3 forskjellige modeller av åndedrettsvern med full ansiktsmaske var 11, 18 og 26. Så de nye standardene begrenser bruken av disse respiratorene opp til 40 OEL i Storbritannia (etter denne studien).

Negativt trykk halvmaske, mulig APF redusert fra 100 til 10

• Negativt trykk halvmaske åndedrettsvern (etter passformstesting)

Tilpasningstesting av tettsittende masker av respirator med undertrykk ble mye brukt i amerikansk industri på 1980-tallet. I begynnelsen ble det antatt at halvmasken passet ganske godt til arbeiderens ansikt, hvis beskyttelsesfaktoren (passformfaktoren) ikke er mindre enn 10 (senere begynte eksperter å bruke "sikkerhetsfaktor" = 10 under tilpasningstesten; terskelpasningsfaktor blir 10 × 10 = 100). Den utbredte bruken av passformstesting i bransjen gir profesjonelle optimisme, og de tillot arbeidsgiverne å begrense bruken av halvmaske respiratorer i samsvar med verdiene til arbeiderens personlige passformfaktor (maksimal konsentrasjon av forurensninger = personlig passformfaktor × PEL), men ikke mer enn 100 × PEL. Imidlertid har vitenskapelige studier vist at selv om slike tester øker beskyttelsens effektivitet, opprettholdes risikoen for lekkasje av store mengder ufiltrert luft. Videre har studiene vist at ikke-filtrert luft under masken ikke blandes jevnt med filtrert luft, noe som fører til store feil ved måling av forurensningskonsentrasjoner i ansiktet og påfølgende beregninger av passformsfaktorer-sistnevnte er ofte mye mindre enn den "målte" verdien. Så, spesialister anbefaler ikke bruk av undertrykk halvmaske med respirator, og skadelige stoffers konsentrasjoner overstiger 10 PEL. Derfor krever OSHA-standarder å begrense bruken av halvmaske undertrykk respiratorer på opptil 10 PEL etter å ha oppnådd passformfaktor større enn eller lik 100 under maskevalget for arbeideren (de brukte en sikkerhetsfaktor = 10).

Sammenligning av APF i USA og Storbritannia

Tabellen viser APF -verdiene for de vanligste respirator -typene (for USA og Storbritannia).

Amerikanske partikkelfiltre N95 ligner P2; og P100 ( HEPA ) ligner P3; filtreringsmaterialer i amerikanske N95 filtrerende ansiktsstykker ligner FFP2. I Storbritannia og Europa er det imidlertid nødvendig med en tettsittende halvmaske/helmaske for å ha en ny sjekk basert på total innadgående lekkasje (TIL) som ikke kan overstige 8% for FFP2 og 2% for FFP3

Forskjellen på APF for luftrensende heltrykksmasker med undertrykk er ikke stor. Forskjellen mellom PAPR med hjelmer noen flere. Men målinger viste at den virkelige effektiviteten til RPD (på arbeidsforholdene) er sterkt avhengig av betingelsene for bruk, ikke bare fra designet, og dette forklarer delvis forskjellen i APF -verdier. APF for respirator med halvmaske med undertrykk er todelt. Men denne forskjellen kan ikke vurderes separat fra anbefalinger for bruk av åndedrettsvern. Bruken av halve ansiktsmasker i USA er begrenset til 10 PEL for "worst case" - arbeid i den forurensede atmosfæren på 8 timer per dag, 40 timer i uken. Men britiske eksperter tok høyde for stor erfaring med bruk av undertrykkende luftrensende RPD -er, og de konkluderte med at det er umulig å oppnå kontinuerlig respirasjonsmaske 8 timer om dagen (på grunn av den negative innvirkningen på arbeidstakernes helse). Av denne grunn anbefaler de arbeidsgiveren å gi jobben til arbeiderne slik at de jobber i forurenset atmosfære ikke under hele skiftet, men bare en del av skiftet. Den resterende tiden den ansatte trenger for å jobbe i en ikke-forurenset atmosfære (uten respirator). Det faktum at den ansatte er i en ikke-forurenset atmosfære en del av arbeidstiden gir ytterligere beskyttelse av helsen hans, og derfor kan kravene til respiratorens effektivitet være mindre strenge.

Utviklingen av Assigned PF i USA og Storbritannia var basert på målinger av effektiviteten til respiratorer på arbeidsplassen (etter statistisk behandling). Brukte også meninger fra eksperter, basert på likheten mellom respiratorene med forskjellige design (for eksempel drevne luftrensende filtrerende åndedrettsvern (PAPR) og lignende luftmasker levert SAR) - forutsatt at modusen og mengden lufttilførsel, og ansiktsene (masker) var de samme. Eksperter i de to landene brukte ofte resultatene av de samme studiene av WPF (på grunn av deres begrensede antall). For eksempel hadde britisk standard blitt utviklet med bruk av resultater fra 1897 WPF -målinger under 31 studier; og 23 av disse 31 studiene hadde blitt utført i USA.

Derfor er verdiene til den tildelte PF i USA og Storbritannia evidensbaserte; og de er veldig like hverandre.

Verdiene til APF i EU og andre land

Studier av respiratorens ytelse ble utført ikke så ofte, og nesten alle disse studiene ble utført i USA (og Storbritannia). Det er mulig at mangelen på informasjon om RPD-effektiviteten på arbeidsplassene var årsaken bak utviklingen av disse tildelte PF-ene i flere europeiske land, hvis verdier skiller seg vesentlig fra de bevisbaserte verdiene til APF-er i USA og Storbritannia.

De fleste europeiske land (unntatt Storbritannia) gjennomførte ikke veldig komplekse og dyre studier om effektiviteten av respiratorer på arbeidsplassene, eller brukte svært lite av slik forskning. Derfor kan det være at noen land ikke tar fullt hensyn til resultatene fra utenlandske undersøkelser (som viste en signifikant forskjell mellom effektiviteten av respiratorer i et laboratoriemiljø, og når de brukes på arbeidsplassene). For eksempel, etter studien i 1990, ble APF -verdien av helmasker med undertrykk redusert fra 900 til 40 (1997) i Storbritannia. Men i andre land ble det ikke utført lignende forskning; og en lignende nedgang skjedde ikke.

Studien viste at de tre modellene av helmasker hadde en betydelig lekkasje av ufiltrert luft gjennom hullene mellom masken og ansiktet. Minimumsverdiene for arbeidsfaktorene (WPF) for hver av de tre undertrykkmodellene for helmaske var 11, 17 og 26. Maksimalverdien for WPF fra en av modellene oversteg ikke 500 ganger. Og for alle resultatene sammen var WPF ikke mer enn 100 i ~ 30% av målingene. Derfor er det ikke sikkert at verdiene til APF -ene for denne RPD -typen i Tyskland (400), Finland (500), Italia (400) og Sverige (500) ikke fullt ut tar hensyn til den lavere respiratorens ytelse på arbeidsplassen sammenlignet med ytelsen på laboratoriet (under sertifisering). Det samme gjaldt for andre RPD -typer og deres APF.

Statens standard i India peker på behovet for å bruke arbeidsfaktorene for å begrense tillatt bruk av åndedrettsvern, men angir ingen verdier for APF -ene. Standarden anbefaler også bruk av PF -er som oppnås under sertifiseringen (i laboratoriene, men ikke på arbeidsplasser). Disse verdiene overstiger i stor grad verdiene som brukes i USA og i Storbritannia.

Den ukrainske versjonen av EU -standarden EN 529 angir ingen verdier for APF -er for valg av respirator i dette landet. Dette dokumentet listet bare opp verdiene til APF i flere europeiske land (for referanse); og erklærer avvisning av bruk av laboratorieeffektivitet for å forutsi beskyttende egenskaper på arbeidsplassen.

APF er ikke utviklet i RF , i Sør -Korea , så vel som i mange andre land, og valg av respiratorer er ikke regulert av den nasjonale lovgivningen. Dette bidrar til feil og bruk av slike respiratorstyper, som ikke er i stand til på en pålitelig måte å beskytte arbeiderne på grunn av utformingen (selv ved høy kvalitet på spesifikke sertifiserte modeller).

Bruk av APF -er ved valg av åndedrettsvern for kjente arbeidsforhold

Amerikansk lov forplikter arbeidsgiveren til å måle luftforurensning på arbeidsplasser nøyaktig. Resultatene av slike målinger brukes til å vurdere om kortvarig innånding av skadelige stoffer kan føre til irreversibel og betydelig forringelse av helse eller død ( IDLH-konsentrasjoner ). Hvis konsentrasjonene overskrider IDLH, tillater standarden bruk av bare de mest pålitelige åndedrettsvernene-SAR eller frittstående pusteapparat: med trykkbehov lufttilførsel i hele ansiktsmasken (§ (d) (2)).

Hvis konsentrasjonen av et skadelig stoff er mindre enn IDLH, bestemmes luftforurensningskoeffisienten for det skadelige stoffet (Hazard Factor), som er lik forholdet mellom denne konsentrasjonen og PEL (TLV, OEL) for det skadelige stoffet . APF for den valgte respirator -typen må være lik eller overstige Hazard Factor.

Hvis det er flere skadelige stoffer i arbeidsplassen, må det valgte respiratoren oppfylle følgende krav:

C ₁ /(APF × PEL ₁ ) + C ₂ /(APF × PEL ₂ ) + C ₃ /(APF × PEL ₃ ) + ... + Cn /(APF × PELn) ≤ 1

hvor C ₁ , C ₂ ... og Cn er konsentrasjonene av skadelige stoffer nummer 1, 2 ... n; og PEL er maksimal tillatt konsentrasjon for tilsvarende skadelige stoffer i pustesonen.

Hvis dette kravet ikke er oppfylt, må arbeidsgiver velge en annen type respirator, som har en større APF -verdi.

I alle tilfeller, hvis arbeidsgiveren velger et åndedrettsvern med tettsittende ansiktsmaske (helmaske, elastomer halvmaske eller kvartmaske, eller filtrerende ansiktsmaske), må alle ansatte testes med passform (for å forhindre lekkasje av ufiltrert forurenset luft gjennom hull mellom ansiktene og de tettsittende maskene, som kanskje ikke stemmer overens med ansiktene ). Vedlegg A gir en detaljert beskrivelse av denne testen.

Verdier av IDLH-konsentrasjoner og detaljerte anbefalinger for valg av respiratorer (og selvreddere) er tilgjengelige i NIOSH-katalogen.

Internasjonal standard for valg og bruk av RPD

ISO utvikler to internasjonale standarder som styrer sertifisering av respiratorer; og deres valg og anvendelse

Standardene for valg av respiratorer bruker APF -verdien. Men HMS -spesialister kritiserer disse dokumentene, og merker seg at disse standardene er satt til verdier av APF som er forskjellige fra de som er etablert i USA og Storbritannia; og disse verdiene er ikke angitt for en spesifikk RPD -type, men heller for enhver RPD som oppfyller godkjenningskravene:

Rapporten konkluderte med at nye ISO -standarder angir utilstrekkelig høye APF -verdier og anbefalte at disse verdiene ikke skulle brukes i praksis, og for å fortsette arbeidet med APF -begrunnelse for de forskjellige respiratorene.

Se også

• Umiddelbart farlig for liv eller helse
• Åndedrettsvern tester på arbeidsplassene

Referanser